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Triángulo de área de un séptimo

El área del triángulo rosa es un séptimo del área del triángulo grande ABC.

En geometría plana , un triángulo ABC contiene un triángulo que tiene un séptimo del área de ABC , que se forma de la siguiente manera: los lados de este triángulo se encuentran en las cevianas p, q, r donde

p conecta A con un punto en BC que está a un tercio de la distancia de B a C ,
q conecta B a un punto en CA que está a un tercio de la distancia de C a A ,
r conecta C a un punto en AB que está a un tercio de la distancia de A a B.

La prueba de la existencia del triángulo de área un séptimo se desprende de la construcción de seis líneas paralelas:

dos paralelas a p , una a través de C , la otra a través de qr
dos paralelas a q , una a través de A , la otra a través de rp
dos paralelas a r , una por B , la otra por pq .

La sugerencia de Hugo Steinhaus es que el triángulo (central) con lados p,q,r se refleje en sus lados y vértices. [1] Estos seis triángulos adicionales cubren parcialmente a ABC y dejan seis triángulos adicionales que sobresalen fuera de ABC . Centrándose en el paralelismo de la construcción completa (ofrecida por Martin Gardner a través de la revista en línea de James Randi ), las congruencias por pares de las piezas sobresalientes y faltantes de ABC son evidentes. Como se ve en la solución gráfica, seis más el original es igual a todo el triángulo ABC . [2]

Solución gráfica al problema del triángulo de área un séptimo.
La congruencia de las longitudes de los bordes permite la rotación de los triángulos seleccionados para formar tres paralelogramos de áreas iguales, que se bisecan en seis triángulos de igual tamaño que el triángulo interior original.

Una primera exposición de esta construcción geométrica y cálculo de área fue realizada por Robert Potts en 1859 en su libro de texto de geometría euclidiana. [3]

Según Cook y Wood (2004), este triángulo desconcertó a Richard Feynman en una conversación durante la cena; luego dan cuatro pruebas diferentes. [4]

Un resultado más general se conoce como teorema de Routh . Véase también el teorema de Marion Walter .

Referencias

  1. ^ Hugo Steinhaus (1960) Instantáneas matemáticas
  2. ^ James Randi (2001) Ese maldito triángulo, prueba de Martin Gardner
  3. ^ Robert Potts (1859) Elementos de geometría de Euclides , quinta edición escolar, problemas 59 y 100, páginas 78 y 80 vía Internet Archive
  4. ^ RJ Cook y GV Wood (2004) "El triángulo de Feynman", Mathematical Gazette 88:299–302